Električna struja u poluvodičima

Električna struja

Kao rezultat eksperimenata, uočeno je da električna struja u poluvodičima nije praćena prijenosom tvari - u njima se ne pojavljuju kemijske promjene. Dakle, elektroni se mogu smatrati tekućim nosačima u poluvodičima.

Može se odrediti sposobnost materijala da stvara električnu struju u njemu specifična električna vodljivost. Prema ovom pokazatelju, vodiči zauzimaju srednji položaj između vodiča i dielektrika. Poluvodiči su različite vrste minerala, neki metali, metalni sulfidi itd. Električna struja u poluvodičima proizlazi zbog koncentracije slobodnih elektrona koji mogu biti usmjereni na pomicanje u materiji. Usporedbom metala i vodiča može se primijetiti da postoji razlika između utjecaja temperature na njihovu vodljivost. Porast temperature dovodi do smanjenja vodljivost metala. U poluvodičima povećava se indeks vodljivosti. Ako se temperatura u poluvodiču poveća, kretanje slobodnih elektrona će biti kaotičnije. To je zbog povećanja broja sudara. Međutim, u poluvodičima se, u usporedbi s metalima, značajno povećava koncentracija slobodnih elektrona. Ti čimbenici imaju suprotan učinak na vodljivost: što više sudara, što je manja vodljivost, veća koncentracija, veća. U metala, ne postoji ovisnost između temperature i koncentracije slobodnih elektrona, tako da se promjena vodljivosti s povećanjem temperature smanjuje se samo mogućnost poredane gibanja slobodnih elektrona. Što se tiče poluvodiča, učinak povećanja koncentracije je veći. Dakle, što je veća temperatura, veća je vodljivost.

Postoji veza između kretanja nosioca naboja i koncepta električne struje u poluvodičima. U poluvodičima, izgled naboja nosioca karakteriziraju razni čimbenici, među kojima su najvažnije temperatura i čistoća materijala. Čistoćom su poluvodiči podijeljeni na nečistoću i unutarnju.

Što se tiče vlastitog dirigenta, utjecaj nečistoća na određenoj temperaturi ne može se smatrati neophodnim za njih. Budući da u poluvodičima širina zabranjenog pojasa nije velika, u unutarnjem poluvodiču, kada temperatura dosegne apsolutna nula, postoji kompletno punjenje valentnog pojasa elektrona. No, vodljivi pojas je potpuno slobodan: nema električnu provodljivost i funkcionira kao idealan dielektrik. Na drugim temperaturama, postoji mogućnost da, za toplinske oscilacije, određeni elektroni mogu prevladati potencijalnu barijeru i naći se u traci za provođenje.

Thomson učinak

Princip termo Thomson snagu kada električna struja u poluvodičima, uz koju se nalazi temperaturni gradijent u njima, osim Joule oslobađanja topline ili apsorpcijom daljnje količine topline će se pojaviti, ovisno o smjeru u kojem će trenutni protok.

Nedovoljno ujednačeno zagrijavanje uzorka s homogenom strukturom utječe na njegova svojstva, zbog čega tvari postaju neujednačene. Tako je Thomsonov fenomen specifičan fenomen Pelleta. Jedina je razlika u tome što različiti ne-kemijski sastav uzorka i neobična priroda temperature uzrokuju tu heterogenost.